Основой парусного вооружения яхты являются собственно сами паруса, служащие для «захвата» ветра. Таким образом, парус является главной движущей силой любого парусника. Способность парусов преображать силу ветра в энергию движения зависит от нескольких факторов, в том числе от их формы и места расположения на судне. Но главный фактор, позволяющий захватить как можно больше ветра, это площадь парусного вооружения.
Фактор площади парусов
Площадь парусов зависит от целей использования судна. Чем больше площадь парусов, тем теоретически, большую скорость может развить судно. Конечно, на скоростные качества любой лодки влияет также множество иных факторов: например, форма обводов судна, соотношение длины к ширине, его водоизмещение и масса. Но при всех прочих равных условиях — именно площадь парусов даёт наибольшую прибавку в скорости любого парусника.
В качестве исторического примера можно привести так называемые «чайные гонки», происходившие на протяжении XIX века. В погоне за баснословной прибылью, который сулила доставка чая из Китая в Европу, между судовладельцами Англии и США разгорелась настоящая конкурентная война за право фрахта. Главным козырем в этой войне стали «чайные клиперы» — быстроходные океанские суда, покрывавшие расстояние от Китая до Великобритании в обход мыса Доброй Надежды всего за три месяца, а то и меньше. За свою скорость «чайные клиперы» получили в Великобритании и Америке неофициальное прозвище «океанские гончие псы». Среди прославленных победителей «чайных гонок» клиперы «Ариэль», «Тайпин», «Катти Сарк» и многие другие.
Небывалая по тем временам скорость достигалась не только благодаря оптимальным обводам и пропорциям корпуса, но, и в основном, за счёт непомерно большой площади парусов по отношению к водоизмещению корабля. Особенно это ярко проявилось на американских судах, главной целью постройки которых было получение максимально большей и скорейшей прибыли. Для достижения этого на судно устанавливалось как можно больше парусов, в результате чего срок службы клиперов значительно сокращался, порой до нескольких лет, из-за неимоверных нагрузок на деревянный корпус во время движения. Но, за счёт своей скорости и непрерывной эксплуатации, такие парусники окупались довольно быстро – порой за несколько рейсов до Китая и обратно.
Выбор размеров парусов
Всё сказанное выше справедливо и по отношению к современным малым парусникам. Чем больше площадь парусов по отношению к общей массе лодки, тем потенциально большую скорость она может развить. В данном случае паруса выступают в роли движителя, и для большей наглядности можно привести сухопутный пример – соотношение мощности двигателя автомобиля к его снаряженной массе л.с. на кг.
Но, в погоне за скоростью не стоит забывать и о прочих факторах, в первую очередь, о безопасности плавания. С ростом площади парусов лодки часто проявляется такой негативный фактор, как уменьшение её остойчивости. Особенно риск опрокидывания возрастает при крепком, с порывами, ветре, а также у плоскодонных, лишённых киля лодок. Но даже килевые спортивные яхты, обладающие парусами большой площади, при крепком ветре значительно теряют в остойчивости и управляемости. Во избежание подобной опасности к выбору размера парусов следует подходить максимально ответственно, с учётом конструкционных особенностей корпуса лодки, её типа и условий предстоящего плавания.
Для определения оптимального размера парусов яхт были разработаны специальная таблица. В ней представлено отношение оптимальной площади парусов к её водоизмещению в зависимости от типа яхты. Например, для яхт водоизмещением 5 т рекомендуемая площадь парусов имеет следующие размеры:
- Океанские крейсерские – 35-40 кв.м.
- Морские крейсерские — 40-45 кв.м.
- Лодки для прибрежного плавания – ок. 50 кв.м.
- Океанских облегчённых (спортивных) – 55 кв.м.
- Морских облегчённых (спортивных) – до 60 кв.м.
Для 10-тонных морских гоночных яхт рекомендуемая площадь парусов возрастает уже до 100-10 кв.м. Как видим, площадь парусности в данном случае ограничивается возможными ветровыми нагрузками на них в тех или иных условиях плавания.
Соотношение размеров парусов для малых судов
Выбирая, какие паруса установить на своей лодке, следует помнить, что на некоторых типах маломерных судов установка парусного вооружения запрещена техникой безопасности. К ним относятся:
- Открытые плоскодонные лодки с низкими бортами.
- Малые катера, специально предназначенные для эксплуатации с подвесным мотором.
- Лодки с дном круглой формы.
Для малых килевых или швертовых лодок, предполагаемых к установке парусного вооружения, в идеале пропорции корпуса должны выглядеть следующим образом:
- Соотношение длины и ширины – 3,5…4.
- Ширины и осадки – 4…5.
- Ширины и высоты корпуса от киля – более 3.
- Высоты борта и осадки – более 2.
Соответственно, шестиметровая парусная «бермудская» яхта с точки зрения максимальной сбалансированности остойчивости и динамических качеств должна обладать такими пропорциями:
- Длина – 6м.
- Ширина – 1,7м.
- Высота борта – свыше полуметра.
Если пропорции лодки отличаются от «идеала» в худшую сторону, то площадь парусов на ней рекомендуется уменьшать. Для расчета размеров парусов для лодок различного типа и размера, рекомендуется использовать специальные таблицы. Они приведены в пособии Емельянова и Крысова «Справочник по мелким судам». Так, для люгера длиной 8 м площадь грота должна составлять около 14,5 м2, стакселя – 2,8 м2. Кроме того, в данных таблицах приводятся длины шкаторин.
Парусность люгерного типа шлюпок с нормальными размерениями | ||||||||||||
См. справочник по мелким судам Ю.В. Емельянова и Н. А. Крылова судпромгиз, 1950 | ||||||||||||
Грот | Стаксель | |||||||||||
Шлюпки | А | Б | В | Г | Д |
Площадь грота, м2 |
Длина мачты | Длина рейки | Е | Ж | И | Площадь стакселя, м |
м | м | м | м | м | полная, м | м | м | м | м | |||
4,5 | 3,07 | 2,32 | 2,9 | 1,38 | 1,83 | 4,1 | 3,3 | 2 | ||||
5 | 3,5 | 2,64 | 3,31 | 1,56 | 2,10 | 5,4 | 3,6 | 2,2 | ||||
5,5 | 3,97 | 2,99 | 3,75 | 1,77 | 2,37 | 6,9 | 3,9 | 2,5 | ||||
6 | 4,41 | 3,32 | 4,17 | 1,98 | 2,64 | 8,6 | 4,4 | 2,8 | ||||
6,5 | 4,86 | 3,66 | 4,59 | 2,17 | 2,91 | 10,4 | 4,9 | 3,1 | ||||
7 | 5,31 | 4 | 5,02 | 2,38 | 3,18 | 12,5 | 5,4 | 3,3 | ||||
7,5 | 5,31 | 4 | 5,02 | 2,38 | 3,18 | 12,5 | 5.4 | 3,3 | 3,2 | 1,7 | 3,63 | 2,7 |
8 | 5,7 | 4,03 | 5,39 | 2,56 | 3,42 | 14,4 | 5,9 | 3,6 | 3,4 | 1,7 | 3,8 | 2,8 |
Примечание. Паруса шпринтовые или бермудские должны иметь такую же площадь парусности,
как и люгерные |
Пропорции шпринтовых и люгерных парусов
|
|||||
Парус | Нижняя шкаторина | Передняя шкаторина | Верхняя шкаторина | Задняя шкаторина | Диагональ |
Шпринтовый | 1 | 1,15 | 0,69 | 1,23 | 1,46 |
Бермудский | 1 | 1,6 | — | 1,9 | — |
Примечание. Исходной мерой принята длина шкаторины, остальные части выражены по отношению к ней |
Площадь каждого паруса определяется по геометрическим формулам. К примеру, трапецевидный парус мысленно разделяется на два треугольника, площади которых замеряются и складываются. Измерение площади серповидного паруса неизбежно повлечёт за собой некие погрешности, но данные небольшие отклонения не играют какой-либо решающей роли.